Das Rauschen des interstellaren Raums

Das Vakuum zwischen den Sternen ist nicht leer. Das interstellare Medium besteht aus Staub und Gas, das wiederum in atomarer, molekularer und ionisierter Form vorliegen kann. Seine Dichte ist sehr unterschiedlich. Interessanterweise ist sie in kühlen, dichten Regionen am größten, wo die Materie hauptsächlich in molekularer Form vorliegt und man bis zu 1 Million Moleküle pro Kubizentimeter zähken könnte. In heißen, diffusen Bereichen hingegen ist die Materie hauptsächlich ionisiert und man findet pro 10.000 Kubikzentimeter nur ein einziges Ion vor. Im Vergleich etwa zu den Fähigkeiten einer von Menschen konstruierten Vakuumkammer mit immer noch zehn Milliarden Teilchen pro Kubikzentimeter ist das verdammt dünn. Aber das Weltall ist auch verdammt groß, sodass das interstellare Medium trotz seiner niedrigen Dichte etwa fünf Prozent zur Gesamtmasse beiträgt.

Diese fünf Prozent interessieren die Forscher natürlich sehr. Deshalb freuen sie sich, dass mit Voyager 1 und 2 nun die ersten Sonden in das interstellare Medium vordringen. Voyager 1 hat, wie ein Paper in Nature Astronomy zeigt, nun interessante Ergebnisse geliefert. Der Sonde ist es nämlich gelungen, das konstante Rauschen des interstellaren Mediums aufzuzeichen. Gas und Staub, die es enthält, werden immer wieder angeregt und senden dadurch Signale in verschiedenen Bereichen, die Voyager 1 auffangen konnte. Durch die Untersuchung von Daten, die die Sonde aus einer Entfernung von mehr als 22,5 Milliarden Kilometern zurückgeschickt hat, konnte die Astronomin Stella Koch Ocker die Emission aufdecken. „Sie ist sehr schwach und monoton, weil sie in einer schmalen Frequenzbandbreite liegt“, sagt Ocker. „Wir detektieren also das schwache, anhaltende Brummen von interstellarem Gas.“

Diese Arbeit ermögliche es den Wissenschaftlern, zu verstehen, wie das interstellare Medium mit dem Sonnenwind interagiert, so Ocker, und wie die schützende Blase der Heliosphäre des Sonnensystems durch die interstellare Umgebung geformt und verändert wird.

Die im September 1977 gestartete Raumsonde Voyager 1 flog 1979 am Jupiter und Ende 1980 am Saturn vorbei. Mit einer Geschwindigkeit von etwa 38.000 Meilen pro Stunde durchquerte Voyager 1 im August 2012 die Heliopause. Nachdem sie in den interstellaren Raum eingetreten war, entdeckte das Plasmawellen-System der Sonde Störungen im Gas. Aber zwischen diesen Eruptionen – verursacht durch unsere eigene Sonne – haben die Forscher eine stetige, anhaltende Signatur gefunden, die durch das Beinahe-Vakuum des Weltraums erzeugt wird.

„Das interstellare Medium ist wie ein leiser oder sanfter Regen“, sagt der Astronom James Cordes, Hauptautor der Studie. „Im Falle eines Sonnenausbruchs ist es so, als würde man einen Blitz in einem Gewitter entdecken und dann ist es wieder ein sanfter Regen.“ Ocker glaubt, dass es mehr Low-Level-Aktivität im interstellaren Gas gibt, als Wissenschaftler bisher dachten, was es den Forschern erlaubt, die räumliche Verteilung des Plasmas zu verfolgen – das heißt, wenn es nicht durch Sonneneruptionen gestört wird.

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BrandonQMorris
  • BrandonQMorris
  • Brandon Q. Morris, 54, ist Physiker und beschäftigt sich beruflich und privat schon lange mit den spannenden Phänomenen des Alls. So ist er für den redaktionellen Teil eines Weltraum-Magazins verantwortlich und hat mehrere populärwissenschaftliche Bücher über Weltraum-Themen geschrieben. Er wäre gern Astronaut geworden, musste aber aus verschiedenen Gründen auf der Erde bleiben. Ihn fasziniert besonders das „was wäre, wenn“. Sein Ehrgeiz ist es deshalb, spannende Science-Fiction-Geschichten zu erzählen, die genau so passieren könnten – und vielleicht auch irgendwann Realität werden.